Question

如图甲所示为某电烤箱的内部简化电路，S₁为自动控制开关，R₁和R₂均为电热丝，图乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图像。求：

(1)低温挡工作时的功率；

(2)电热丝R₂的阻值；

(3)15min内R₁消耗的电能。

Answer

(1)1320W；(2)55Ω；(3)0.33kW·h

【解析】

(1)由图可知，闭合开关S，只有R1的简单电路，电路中的电阻较大，由P=可知电功率较小，处于低温挡，当S和S1闭合时，两个电阻并联，电路中的总电阻较小，由P=可知电功率较大，处于高温挡，由P=UI可知，电压不变，低温挡时，通过电路的电流较小，由图乙可知，低温挡时的电流是6A，低温挡工作时的功率

P低=UI低=220V×6A=1320W

(2)由图乙可知，低温挡时只有R1的简单电路，低温挡时的电流是6A，通过R1的电流是6A，高温挡时的总电流是10A，高温挡两个电阻并联，由并联电路的特点可知通过R1的电流不变，由并联电路电流的规律可知通过R2的电流

I2=I-I1=10A-6A=4A

电热丝R2的阻值

R2==55Ω

(3)15min内R1消耗的电能

W1=UI1t=220V×6A×15×60s=1.188×106J=0.33kW·h

答：(1)低温挡工作时的功率是1320W；

(2)电热丝R2的阻值是55Ω；

(3)15min内R1消耗的电能是0.33kW·h。